Formation of Si/Ge and Ge/Si core-shell nanowires and their impurity doping

Content Provider	Semantic Scholar
Author	Nishibe, Kotaro
Copyright Year	2015
Abstract	【研究背景・目的】近年、半導体トランジスタは微細化によるリーク電流の増大、発熱の問題等 により材料や構造を変えていかなければ、更なる性能向上は見込めない状況まできている。我々 のグループではSiとGeを用いた一次元のコアシェルナノワイヤからなる構造を利用することで、 不純物のドーピング領域とキャリアの輸送領域を分離した構造を構築し、不純物散乱を抑制した 新しい高移動度チャネルの形成を目指している。上述のデバイス実現にむけて、Si/Ge および Ge/Si コアシェルナノワイヤの形成と不純物ドーピング制御に関する実験を行った。 【実験】コアシェルナノワイヤの成長は、高真空化学気相堆積(CVD)装置を用いて行った。金 ナノコロイドを触媒として、コア部のナノワイヤを成長させ、その後シェル形成を行った。コア の直径は触媒のサイズにより、ナノワイヤの長さおよびシェルの厚さは成長時間により制御可能 である。透過型電子顕微鏡(TEM)観察より、コアシェル層界面とシェル層の結晶性を調べた。 また、X 線解析(XRD)により、コアシェル内部のヘテロ構造内部に誘起される応力について調 べた。 【結果・考察】図 1の TEM 像に示されるように Si/Geコアシェルナノワイヤが観察できた。図 2 の XRD の実験結果から、シェル層の成長時間が短い場合には、Siは Geによる引張り応力を、Ge は Siによる圧縮応力を受けていることが分かった。一方、成長時間が増大し、シェル層の厚みが 増大すると応力緩和が起きていることが分かった。これは、薄膜形成の場合と同様に、転位の発 生とともにシェル層が多結晶化するためである。実際に高分解能 TEM 観察の結果、シェル内部へ の転位の発生が観察された。
File Format	PDF HTM / HTML
Alternate Webpage(s)	https://confit.atlas.jp/guide/event-img/jsap2015a/15a-PB1-6/public/pdf?type=in
Language	English
Access Restriction	Open
Content Type	Text
Resource Type	Article